《专题6 化学反应与能量变化》试卷及答案-高中化学必修第二册-苏教版-2024-2025学年

《专题6化学反应与能量变化》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于化学反应与能量变化的叙述，正确的是（）A、所有的化学反应都会放出能量，即都是放热反应。B、反应物总能量大于生成物总能量，则该反应一定是吸热反应。C、化学反应中，断裂化学键吸收的能量不一定小于形成化学键放出的能量。D、在反应过程中，物质的质量和能量不会发生变化。2、已知反应A+B→C+D的ΔH<0，下列说法正确的是：A.反应物的总能量低于生成物的总能量B.此反应为吸热反应C.此反应为放热反应D.反应过程中系统吸收了热量3、下列哪种情况下，化学反应放出的热量最多？A、固体反应物生成气体反应物B、液体反应物生成液体反应物C、气体反应物生成气体反应物D、固体反应物生成固体反应物4、在化学反应中，下列过程中一定释放能量的是（）A、反应物分子间相互作用力减小B、反应物分子间相互作用力增加C、生成物分子间相互作用力减小D、生成物分子间相互作用力增加5、下列关于化学反应与能量变化的叙述中，正确的是（）A、任何化学反应都伴随着能量的变化B、所有的化学反应都是吸热反应C、放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量D、反应速率快的化学反应一定放热6、在下列化学反应中，哪一个反应是放热反应？A.CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)B.N2(g)+O2(g)→2NO(g)C.C(s)+O2(g)→CO2(g)D.H2O(l)→H2O(g)7、在下列化学反应中，不属于吸热反应的是：A、2H₂O(l)→2H₂(g)+O₂(g)（水的分解）B、C(s)+O₂(g)→CO₂(g)（碳的燃烧）C、CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)（石灰石分解）D、N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)（哈伯过程）8、利用化学反应可以实现能量的转换。下列化学反应中，最能够体现将化学能直接转换为电能的是哪个？A.甲烷燃烧：CH₄(g)+2O₂(g)→CO₂(g)+2H₂O(l)，ΔH=-890kJ/molB.铜与硫酸反应：Cu(s)+2H⁺(aq)→Cu²⁺(aq)+H₂(g)，ΔH=-207.3kJ/molC.Zn与CuSO₄溶液反应：Zn(s)+Cu²⁺(aq)→Zn²⁺(aq)+Cu(s)，ΔH=-216kJ/molD.锌锰干电池：Zn(s)+2MnO₂(s)→ZnO(s)+Mn₂O₃(s)，ΔH=-874kJ/mol9、下列哪种化学反应能够放出热量？A、2H₂O→2H₂+O₂B、CaCO₃→CaO+CO₂C、N₂+3H₂→2NH₃D、Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂10、在下列过程中，属于放热反应的是：A.水的电解B.氢气与氧气反应生成水C.碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳D.干冰升华11、在下列反应中，不属于放热反应的是：A、2H₂+O₂→2H₂OB、N₂+3H₂→2NH₃C、C+O₂→CO₂D、CaO+H₂O→Ca(OH)₂12、在恒温恒容条件下，对于可逆反应N2A、反应的速率vB、容器内的总压强不随时间变化C、容器内的总密度不随时间变化D、氮气、氢气和氨气的浓度均不再随时间变化13、下列关于化学反应与能量变化的描述正确的是（）A、化学反应过程一定伴随着能量变化，能量变化必然是吸热的B、在任何情况下，化学反应的都是放热反应C、化学反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应一定是放热反应D、化学反应过程中，分解一种物质可能放出能量，也可能吸收能量14、下列关于化学反应与能量变化的叙述中，正确的是：A、化学反应过程中，能量总是从低能态向高能态转化。B、所有的化学反应都会导致能量释放，即放热反应。C、吸热反应在反应过程中，反应物的总能量高于生成物的总能量。D、化学反应与能量变化无关，化学反应只是原子重新组合的过程。15、在化学反应中，下列哪种情况能直接表明反应释放了能量？A.反应物的总能量高于生成物的总能量B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.反应物的总能量等于生成物的总能量D.反应物和生成物的总能量无法比较16、在以下反应中，能放出热量的是（）A.Fe+2HCl→FeCl2+H2↑B.CaO+H2O→Ca(OH)2C.2H2O2→2H2O+O2↑D.CaCO3→CaO+CO2↑二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：以下反应中，哪些属于放热反应？哪些属于吸热反应？请简述理由。反应列表：1.2H₂(g)+O₂(g)→2H₂O(l)ΔH=-572kJ/mol2.C(s)+CO₂(g)→2CO(g)ΔH=+172kJ/mol3.CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)ΔH=+178kJ/mol4.N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)ΔH=-92kJ/mol5.2KClO₃(s)→2KCl(s)+3O₂(g)ΔH=-89kJ/mol第二题题目：请回答下列有关化学反应与能量变化的问题。1.在一定条件下，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式，并说明放热反应和吸热反应的能量变化特点。2.已知在25°C、101kPa时，反应CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)的焓变为-890.3kJ·mol-1。请计算1gCH4完全反应生成CO2和液态水时的放热量，并说明此反应是放热反应还是吸热反应，简述理由。第三题题目：已知某温度下，1molA和1molB反应生成2molC，反应热为ΔH=-110kJ/mol。请回答以下问题：（1）若在相同条件下，该反应反向进行，写出该反应的逆反应热。（2）若A、B、C的起始浓度均为0.1mol/L，写出化学平衡常数Kc的表达式。（3）根据上述条件，计算并说明在C的浓度达到平衡时，A和B的反应进度分别是多少？并判断反应物A和B是否完全消耗。第四题1.实验室制取氢气时，通常使用锌与稀硫酸反应。请根据以下信息回答问题：（1）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式。（2）若实验中锌粒的质量为5g，稀硫酸的浓度为10%，反应温度为室温，假设反应完全，请计算理论上能生成多少升氢气（标准状况下，1mol气体的体积为22.4L）。（3）在实验过程中，如果加入的稀硫酸过量，锌粒表面会出现气泡，这是因为：A.锌粒被氧化B.锌粒与稀硫酸反应产生氢气C.锌粒与空气中的氧气反应D.锌粒表面吸附了空气中的氧气2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是：A.所有化学反应都会伴随着能量变化B.能量变化是化学反应发生的唯一原因C.化学反应中能量以热能、光能、电能等形式存在D.所有化学反应都是放热反应3.下列物质在燃烧过程中放出的热量最多的是：A.木炭B.煤C.汽油D.天然气《专题6化学反应与能量变化》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于化学反应与能量变化的叙述，正确的是（）A、所有的化学反应都会放出能量，即都是放热反应。B、反应物总能量大于生成物总能量，则该反应一定是吸热反应。C、化学反应中，断裂化学键吸收的能量不一定小于形成化学键放出的能量。D、在反应过程中，物质的质量和能量不会发生变化。答案：C解析：A选项错误，因为并非所有的化学反应都会放出能量，有些反应会吸收能量，即吸热反应。B选项错误，因为反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应。D选项错误，因为在化学反应中，物质的质量守恒，但能量会发生变化。C选项正确，因为在化学反应中，断裂化学键吸收的能量可能小于形成化学键放出的能量，导致整个反应吸收能量，即吸热反应。2、已知反应A+B→C+D的ΔH<0，下列说法正确的是：A.反应物的总能量低于生成物的总能量B.此反应为吸热反应C.此反应为放热反应D.反应过程中系统吸收了热量答案：C解析：根据题目信息，反应的焓变（ΔH）小于零，这意味着反应是一个放热过程，在这个过程中，系统的能量减少，即反应物的总能量高于生成物的总能量。因此，选项C“此反应为放热反应”是正确的。选项A错误，因为反应物的总能量实际上高于生成物；选项B错误，因为吸热反应的特征是ΔH>0；选项D也错误，因为放热反应中系统实际上是释放热量给环境，而不是吸收。3、下列哪种情况下，化学反应放出的热量最多？A、固体反应物生成气体反应物B、液体反应物生成液体反应物C、气体反应物生成气体反应物D、固体反应物生成固体反应物答案：A解析：固体反应物生成气体反应物的化学反应放出的热量最多，因为气体分子的内能较高，反应后生成气体会释放出更多的能量。而其他选项中，反应物和生成物的内能变化相对较小，因此放出的热量较少。4、在化学反应中，下列过程中一定释放能量的是（）A、反应物分子间相互作用力减小B、反应物分子间相互作用力增加C、生成物分子间相互作用力减小D、生成物分子间相互作用力增加答案：D解析：反应物分子间的相互作用力增加表示需要消耗能量，而生成物分子间的相互作用力增加表示释放能量，因此选项D正确。反之，如果反应物分子间和生成物分子间的相互作用力都减小，说明化学键的断裂和形成过程可能吸收能量。正确答案是D。5、下列关于化学反应与能量变化的叙述中，正确的是（）A、任何化学反应都伴随着能量的变化B、所有的化学反应都是吸热反应C、放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量D、反应速率快的化学反应一定放热答案：C解析：化学反应过程中一定伴随着能量的变化，可能是放出能量（放热反应）也可能是吸收能量（吸热反应），所以选项A正确但不具体。所有的化学反应不都是吸热反应，有些是放热反应，因此选项B不正确。在放热反应中，反应物的总能量确实会大于生成物的总能量，因为多余的能量会被释放出来，所以选项C正确。反应速率快的化学反应不一定放热，也可能是吸热反应，所以选项D不正确。因此，正确答案是C。6、在下列化学反应中，哪一个反应是放热反应？A.CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)B.N2(g)+O2(g)→2NO(g)C.C(s)+O2(g)→CO2(g)D.H2O(l)→H2O(g)答案：C解析：放热反应是指反应过程中释放热量给环境的化学反应，其特征是产物的能量低于反应物的能量，导致系统向外界放出热量。选项C描述的是碳的完全燃烧过程，这是一个典型的放热反应，因为燃烧通常会释放大量的热量。而选项A描述的是碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳的过程，这是吸热的；选项B是氮气和氧气合成一氧化氮，这同样是一个吸热过程；选项D是从液态水变为气态水的过程，即蒸发，这也是一个吸热过程。因此，正确答案是C。7、在下列化学反应中，不属于吸热反应的是：A、2H₂O(l)→2H₂(g)+O₂(g)（水的分解）B、C(s)+O₂(g)→CO₂(g)（碳的燃烧）C、CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)（石灰石分解）D、N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)（哈伯过程）答案：B解析：吸热反应是指化学反应过程中吸收热量的反应。选项A、C和D均为吸热反应，因为在这些反应中，反应物需要吸收热量才能转化为生成物。而选项B中的碳燃烧反应是放热反应，因为在燃烧过程中，碳与氧气反应生成二氧化碳，同时释放出大量的热量。因此，选项B不属于吸热反应。8、利用化学反应可以实现能量的转换。下列化学反应中，最能够体现将化学能直接转换为电能的是哪个？A.甲烷燃烧：CH₄(g)+2O₂(g)→CO₂(g)+2H₂O(l)，ΔH=-890kJ/molB.铜与硫酸反应：Cu(s)+2H⁺(aq)→Cu²⁺(aq)+H₂(g)，ΔH=-207.3kJ/molC.Zn与CuSO₄溶液反应：Zn(s)+Cu²⁺(aq)→Zn²⁺(aq)+Cu(s)，ΔH=-216kJ/molD.锌锰干电池：Zn(s)+2MnO₂(s)→ZnO(s)+Mn₂O₃(s)，ΔH=-874kJ/mol答案：C解析：体现化学能直接转化为电能的反应需涉及原电池反应。原电池工作时，化学能直接转换为电能。选项C描述的是Zn与CuSO₄溶液反应产生ZnSO₄和Cu的过程，这个过程中包含了电化学反应（形成Zn²⁺和Cu沉积的过程），可以用来构建原电池，因此能够最佳体现将化学能直接转换为电能。其他选项要么是燃烧反应（A），要么是直接气体生成反应（B），或者是一个非直接的氧化还原反应（D），这些都不如C那样直接体现化学能转化为电能。9、下列哪种化学反应能够放出热量？A、2H₂O→2H₂+O₂B、CaCO₃→CaO+CO₂C、N₂+3H₂→2NH₃D、Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂答案：C解析：选项A和B中的反应是吸热反应，因为它们的反应过程中需要吸收热量。选项D是铁矿石的还原反应，也是放热反应，但放出的热量并不如选项C中的合成氨反应多。选项C中的N₂与H₂合成氨的反应是一个经典的放热反应，因为合成氨过程中氮氢键的生成释放了大量的热量。因此，正确答案是C。10、在下列过程中，属于放热反应的是：A.水的电解B.氢气与氧气反应生成水C.碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳D.干冰升华答案：B解析：放热反应是指反应物转化成生成物的过程中释放热量的化学反应。选项A中的水的电解是一个吸热过程，需要电能转化为化学能；选项B中的氢气与氧气反应生成水是一个典型的放热反应，因为生成物的化学键形成时释放的能量大于反应物断裂化学键所吸收的能量；选项C中的碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳以及选项D中的干冰升华都是吸热过程，因为它们都需要从外界吸收热量来完成反应或状态的变化。因此，正确答案为B。11、在下列反应中，不属于放热反应的是：A、2H₂+O₂→2H₂OB、N₂+3H₂→2NH₃C、C+O₂→CO₂D、CaO+H₂O→Ca(OH)₂答案：A解析：放热反应是指在化学反应过程中释放出热量的反应。选项A中的反应是氢气和氧气的燃烧反应，这是一个典型的放热反应。选项B中的反应是氮气和氢气的合成反应，也是一个放热反应。选项C中的反应是碳和氧气的燃烧反应，同样是放热反应。而选项D中的反应是生石灰和水反应生成熟石灰，这个反应实际上是一个吸热反应。因此，正确答案是A。12、在恒温恒容条件下，对于可逆反应N2A、反应的速率vB、容器内的总压强不随时间变化C、容器内的总密度不随时间变化D、氮气、氢气和氨气的浓度均不再随时间变化答案：A解析：在化学平衡状态下，正反应和逆反应的速率相等，但不意味着各物质的正反向的速率都相等。具体到选项A，对于N2g+3H选项B描述的是容器内总压力的变化情况。随着反应进行，若反应物的消耗会使压力减小，当反应达到平衡时，反应物和产物的浓度不再变化，总压力也就不随时间变化，这是平衡的标志。选项C描述的是总密度的变化。在恒温恒容条件下，因为密度是物质的量和体积的函数，如果反应物的消耗使总体积减小（尽管温度恒定），残余的气体的密度会增加。当反应达到平衡时，由于总气体的量不再改变，也即密度也不随时间变化，这也是另一个平衡的标志。选项D描述的是各物质浓度的稳定。在化学平衡状态下，各物质的浓度不再随时间变化，这显然是平衡的直接标志。13、下列关于化学反应与能量变化的描述正确的是（）A、化学反应过程一定伴随着能量变化，能量变化必然是吸热的B、在任何情况下，化学反应的都是放热反应C、化学反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应一定是放热反应D、化学反应过程中，分解一种物质可能放出能量，也可能吸收能量答案：C解析：化学反应的本质是分子的断裂和重组，这个过程中化学键的断裂和形成必然伴随着能量的变化。如果反应物的总能量大于生成物的总能量，说明在反应过程中释放了能量，因此该反应是放热反应；反之，如果反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应是吸热反应。选项A、B、D都有一定的片面性或错误性。故选C。14、下列关于化学反应与能量变化的叙述中，正确的是：A、化学反应过程中，能量总是从低能态向高能态转化。B、所有的化学反应都会导致能量释放，即放热反应。C、吸热反应在反应过程中，反应物的总能量高于生成物的总能量。D、化学反应与能量变化无关，化学反应只是原子重新组合的过程。答案：C解析：化学反应与能量变化密切相关，化学反应过程中，反应物与生成物的能量状态会有所变化。吸热反应是指反应过程中需要吸收能量，反应物的总能量高于生成物的总能量。选项A、B和D都存在错误，因此选项C是正确的。15、在化学反应中，下列哪种情况能直接表明反应释放了能量？A.反应物的总能量高于生成物的总能量B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.反应物的总能量等于生成物的总能量D.反应物和生成物的总能量无法比较答案：A解析：根据能量守恒定律，在封闭系统中，化学反应中物质的形式虽改变，但能量总量不变。若反应释放能量，则表明反应物的总能量高于生成物的总能量，多余的能量以热、光等形式释放出去。因此正确选项是A。16、在以下反应中，能放出热量的是（）A.Fe+2HCl→FeCl2+H2↑B.CaO+H2O→Ca(OH)2C.2H2O2→2H2O+O2↑D.CaCO3→CaO+CO2↑答案：B解析：在化学反应中，放出热量的反应称为放热反应。选项A为金属与酸的反应，通常是放热的；选项B为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热量，是典型的放热反应；选项C为过氧化氢分解反应，为吸热反应；选项D为碳酸钙分解反应，也是吸热反应。因此，正确答案是B。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：以下反应中，哪些属于放热反应？哪些属于吸热反应？请简述理由。反应列表：1.2H₂(g)+O₂(g)→2H₂O(l)ΔH=-572kJ/mol2.C(s)+CO₂(g)→2CO(g)ΔH=+172kJ/mol3.CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)ΔH=+178kJ/mol4.N₂(g)+3H₂(g)→2NH₃(g)ΔH=-92kJ/mol5.2KClO₃(s)→2KCl(s)+3O₂(g)ΔH=-89kJ/mol答案：1.放热反应：反应1、反应4、反应5。解析：放热反应是指在化学反应过程中释放能量，导致系统温度升高的反应。在上述反应中，ΔH为负值，表明反应过程中释放了能量，因此这些反应属于放热反应。2.吸热反应：反应2、反应3。解析：吸热反应是指在化学反应过程中吸收能量，导致系统温度降低的反应。在上述反应中，ΔH为正值，表明反应过程中吸收了能量，因此这些反应属于吸热反应。第二题题目：请回答下列有关化学反应与能量变化的问题。1.在一定条件下，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式，并说明放热反应和吸热反应的能量变化特点。2.已知在25°C、101kPa时，反应CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)的焓变为-890.3kJ·mol-1。请计算1gCH4完全反应生成CO2和液态水时的放热量，并说明此反应是放热反应还是吸热反应，简述理由。答案：1.H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)；ΔH=-285.8kJ·mol-1（4分）分析：放热反应是指反应物转变为生成物时，化学键断裂释放的能量大于化学键形成时吸收的能量，导致反应过程中能量处于减少状态，放出热量。相反，吸热反应是指反应物转变为生成物过程中能量处于增加状态，吸收热量。该题中氢气燃烧时化学键断裂释放的热量大于新形成水分子中的化学键的生成焓，所以该反应为放热反应。2.放热量计算如下：890.3kJ·mol-1/16g·mol-1*1g=55.64kJ（4分）此反应是放热反应。理由如下：反应的焓变ΔrHm<0，ΔrHm代表了反应物转化为生成物时的焓变值，焓变<0，说明反应放热，因此该反应为放热反应。解析：1.本小题考查了热化学方程式的书写能力，以及放热反应与吸热反应能量变化特点的理解。书写格式为：化学方程式后面注上ΔH，其数值和符号为正时表明吸热反应，为负时表明放热反应。2.本小题旨在检验学生对反应热学基本理论知识的理解与应用。考查学生运用化学反应方程式及焓变进行计算的能力。以CH4燃烧反应为例，根据ΔrHm的定义，计算单位质量的CH4完全反应时的放热量。同时，我们需要明确ΔrHm与反应物和生成物的能量变化之间的关系，负值表示放热反应。第三题题目：已知某温度下，1molA和1molB反应生成2molC，反应热为ΔH=-110kJ/mol。请回答以下问题：（1）若在相同条件下，该反应反向进行，写出该反应的逆反应热。（2）若A、B、C的起始浓度均为0.1mol/L，写出化学平衡常数Kc的表达式。（3）根据上述条件，计算并说明在C的浓度达到平衡时，A和B的反应进度分别是多少？并判断反应物A和B是否完全消耗。答案：（1）逆反应热为ΔH=+110kJ/mol。解析：反应热的数值反之，符号相反。因此，反应物向生成物的反应热ΔH=-110kJ/mol，则逆反应热为ΔH=+110kJ/mol。（2）化学平衡常数Kc的表达式为：Kc=[C]²/([A]×[B])其中，[C]、[A]、[B]分别表示平衡时C、A、B的浓度。解析：化学平衡常数Kc表示反应物和生成物浓度之比在平衡状态下的确立。在此反应中，生成物C的浓度是反应物A和B浓度的二倍，所以Kc的表达式为[C]²/([A]×[B])。（3）设反应进行到平衡时，有xmolA和xmolB反应生成2xmolC。则反应进度为x，根据各物质的起始浓度和反应进度，可列出以下平衡时各物质浓度的表达式：[A]=0.1-x[B]=0.1-x[C]=2x由于Kc=[C]²/([A]×[B])，代入平衡时的浓度表达式：Kc=(2x)²/((0.1-x)×(0.1-x))由于反应过程中，A和B的浓度减少，可以假设它们未完全消耗，因此0≤x≤0.1。我们需要求解